using System.Linq;
using System.Collections.Generic;
using System;

namespace Test.ConsoleProgram.Algorithm.Solution
{
    [TestDescription("算法: 0015. 三数之和")]
    public class No0015_ThreeSum : AbsBaseTestItem
    {
        /*
        给你一个包含 n 个整数的数组 nums，判断 nums 中是否存在三个元素 a，b，c ，使得 a + b + c = 0 ？
        请你找出所有满足条件且不重复的三元组。
        注意：答案中不可以包含重复的三元组。
        */
        public override void OnTest()
        {
            Assert.TestExe(ThreeSum,
                new int[] { -1, 0, 1, 2, -1, -4 },
                new List<IList<int>>()
                {
                    new int[] {-1, -1, 2},
                    new int[] {-1, 0, 1},
                });

            Assert.TestExe(ThreeSum2,
                new int[] { -1, 0, 1, 2, -1, -4 },
                new List<IList<int>>()
                {
                    new int[] {-1, -1, 2},
                    new int[] {-1, 0, 1},
                });
        }

        /// <summary>
        /// 方法一：双指针法
        /// </summary>
        public IList<IList<int>> ThreeSum(int[] nums)
        {
            IList<IList<int>> result = new List<IList<int>>();
            int len = nums.Length;
            if (len < 3) return result;
            Array.Sort(nums);
            for (int i = 0; i < len - 2; i++)
            {
                if (nums[i] > 0) break;
                if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) continue; // 去重
                int left = i + 1;
                int right = len - 1;
                while (left < right)
                {
                    int sum = nums[i] + nums[left] + nums[right];
                    if (sum == 0)
                    {
                        result.Add(new List<int>() { nums[i], nums[left], nums[right] });
                        while (left < right && nums[left] == nums[left + 1]) left++; // 去重
                        while (left < right && nums[right] == nums[right - 1]) right--; // 去重
                        left++;
                        right--;
                    }
                    else if (sum < 0) left++;
                    else if (sum > 0) right--;
                }
            }
            return result;
        }

        /// <summary>
        /// 方法二：哈希表法
        /// </summary>
        public IList<IList<int>> ThreeSum2(int[] nums)
        {
            int len = nums.Length;
            var result = new List<IList<int>>();
            if (len < 3) return result;
            Array.Sort(nums);
            //map<值，lastIndex>
            var map = new Dictionary<int, int>();
            for (int i = 0; i < len; i++)
            {
                if (map.ContainsKey(nums[i])) map[nums[i]] = i;
                else map.Add(nums[i], i);
            }
            for (int i = 0; i < len - 2; i++)
            {
                if (nums[i] > 0) break;
                if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) continue;
                for (int j = i + 1; j < len - 1; j++)
                {
                    if (j != i + 1 && nums[j] == nums[j - 1]) continue;
                    int numsK = 0 - nums[i] - nums[j];
                    if (map.ContainsKey(numsK) && map[numsK] > j)
                        result.Add(new List<int>() { nums[i], nums[j], numsK });
                }
            }
            return result;
        }
    }
}
